大型鈦合金泵體特種砂型鑄造工藝

提出一種前向多翼式窄型腔風(fēng)機(jī)葉輪的整體鑄造工藝,采用活動(dòng)葉片式模型制作出葉輪型芯,實(shí)現(xiàn)了葉輪的整體砂型鑄造,解決了窄腔型、封閉式結(jié)構(gòu)葉輪整體鑄造時(shí)無(wú)法脫模的技術(shù)難題;采用該工藝整體鑄造的風(fēng)機(jī)葉輪不僅鑄造精度高、強(qiáng)度高、質(zhì)量好,而且鑄造成本低,生產(chǎn)效率高。實(shí)踐證明,本工藝可廣泛應(yīng)用于各種多翼式葉輪的整體澆注。

本文針對(duì)一種大型水泵新產(chǎn)品中泵體的鑄造工藝難點(diǎn),對(duì)鑄件生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行了分析,詳細(xì)地介紹了這種大型水泵新產(chǎn)品中泵體的鑄造工藝,包括模具設(shè)計(jì)、澆注位置、冒口等。用上述鑄造工藝方法成功生產(chǎn)了長(zhǎng)為2650mm,重量約3.7t的水泵新產(chǎn)品中的泵體鑄件,經(jīng)檢驗(yàn),鑄件的化學(xué)成分、性能和質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)要求,并已成功應(yīng)用。

針對(duì)鋁合金耐壓殼體,采用金砂型低壓鑄造技術(shù)進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì),結(jié)合華鑄cae鑄造模擬軟件,驗(yàn)證并優(yōu)化鑄造工藝,確定出合理的工藝參數(shù)形成批量生產(chǎn)。檢測(cè)結(jié)果表明,金砂型低壓鑄造工藝可生產(chǎn)出高品質(zhì)的鑄件。

針對(duì)氯酸化工設(shè)備用鈦合金柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求進(jìn)行了鑄造工藝設(shè)計(jì),使用真空凝殼爐,采用機(jī)加工石墨型、底注開放式澆注系統(tǒng)的鑄造方法,制造了鈦合金柱塞泵鑄件。對(duì)鑄件的縮孔缺陷進(jìn)行了原因分析,將工藝修改為頂注式澆注系統(tǒng),最終獲得了化學(xué)成分、力學(xué)性能及質(zhì)量滿足技術(shù)要求的鑄件。

鋁合金砂型鑄造標(biāo)準(zhǔn)試棒

介紹了某發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋快速砂型鑄造工藝流程,完成了鑄造工藝與模具設(shè)計(jì),并利用procast軟件對(duì)其鑄造缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè).實(shí)際生產(chǎn)證明了缸蓋的鑄造工藝與模具設(shè)計(jì)的合理性,鑄件內(nèi)部只存在均勻分散的縮孔、縮松,且孔隙度總體上＜10％,鑄件成型質(zhì)量良好.快速砂型鑄造具有生產(chǎn)周期短,鑄件精度高等優(yōu)點(diǎn),適用于新產(chǎn)品的快速制造.

介紹了我國(guó)大型鑄鐵件的生產(chǎn)歷史和發(fā)展特點(diǎn),指出鐵液溫度和供給量的正確控制、起重能力的合理選擇、地坑設(shè)置及隊(duì)伍建設(shè)是生產(chǎn)大型鑄鐵件的獨(dú)有和不可缺少的基本條件,并用渣罐、泵體和機(jī)床床身的生產(chǎn)實(shí)例來(lái)說(shuō)明大型鑄鐵件的工藝特點(diǎn)。

根據(jù)泵體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)出合適的澆注系統(tǒng)。為了更好的節(jié)省成本并試制樣件,利用procast模擬軟件對(duì)柴油機(jī)用的高壓共軌噴油泵鑄鋁件的鑄造生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行cae研究。通過(guò)對(duì)該泵體兩種鑄造工藝模擬的結(jié)果,分析了可能產(chǎn)生鑄造缺陷的位置及其類型,選擇出最適于該泵體的鑄造工藝。最終采用低壓鑄造工藝,根據(jù)模擬結(jié)果修改模具參數(shù),增加水冷裝置,最終得到合格的泵體鑄件,并投入生產(chǎn)。

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1 鋁合金鑄造工藝 一、鑄造概論 鋁合金鑄造的種類如下： 由于鋁合金各組元不同，從而表現(xiàn)出合金的物理、化學(xué)性能均有所不同，結(jié)晶過(guò)程也不盡相同。 故必須針對(duì)鋁合金特性，合理選擇鑄造方法，才能防止或在許可范圍內(nèi)減少鑄造缺陷的產(chǎn)生，從而優(yōu) 化鑄件。 1、鋁合金鑄造工藝性能 鋁合金鑄造工藝性能，通常理解為在充滿鑄型、結(jié)晶和冷卻過(guò)程中表現(xiàn)最為突出的那些性能的 綜合。流動(dòng)性、收縮性、氣密性、鑄造應(yīng)力、吸氣性。鋁合金這些特性取決于合金的成分，但也與鑄 造因素、合金加熱溫度、鑄型的復(fù)雜程度、澆冒口系統(tǒng)、澆口形狀等有關(guān)。 (1)流動(dòng)性 流動(dòng)性是指合金液體充填鑄型的能力。流動(dòng)性的大小決定合金能否鑄造復(fù)雜的鑄件。在鋁合金中 共晶合金的流動(dòng)性最好。 影響流動(dòng)性的因素很多，主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他 污染物的固相顆粒，但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力（俗稱澆

轎車變速箱離合器殼體屬于形狀復(fù)雜的薄壁鋁合金殼體,在以往的試制階段中采用砂型重力澆注,廢品率高。提出了采用砂型低壓鑄造工藝開發(fā)離合器殼體毛坯的設(shè)想,通過(guò)研究離合器殼體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合低壓鑄造原理,設(shè)計(jì)低壓澆注工藝。利用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬驗(yàn)證和優(yōu)化工藝參數(shù),通過(guò)砂型低壓鑄造工藝開發(fā)的毛坯具有制造成本低、周期短、廢品率低的特點(diǎn),并在某品牌轎車項(xiàng)目開發(fā)中得以成功運(yùn)用。

某金屬型鑄造鋁合金鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易出現(xiàn)縮松缺陷,產(chǎn)品合格率低。通過(guò)對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行分析,找到了該鑄件的鑄造工藝難點(diǎn)及合理的鑄造工藝方法。通過(guò)試驗(yàn)改進(jìn),解決了該鋁合金鑄件易出現(xiàn)的縮松問(wèn)題。

分析了大型鋁合金圓環(huán)鑄件在采用可傾轉(zhuǎn)重力鑄造時(shí)產(chǎn)生缺陷的原因,提出了改進(jìn)方案。試生產(chǎn)表明,選取水平分型的重力金屬型鑄造工藝為批量生產(chǎn)的工藝,可以消除氣孔、縮松(孔)等鑄造缺陷,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

簡(jiǎn)要介紹了泵體鑄件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求以及原鑄造工藝;利用數(shù)值模擬軟件對(duì)泵件初始鑄造工藝進(jìn)行充型和凝固過(guò)程模擬分析,并通過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證所預(yù)測(cè)鑄造缺陷的情況,進(jìn)而對(duì)鑄造工藝進(jìn)行優(yōu)化,最終使鑄件的縮孔、縮松缺陷得以消除,廢品率由原來(lái)的35%降低到10%以下。

單級(jí)雙吸整體式蝸殼泵體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,給鑄造工藝的設(shè)計(jì)及后續(xù)的生產(chǎn)帶來(lái)很大難度。本文通過(guò)對(duì)泵體結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑄造工藝性分析并結(jié)合以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),提出了切實(shí)可行的鑄造工藝方案并進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證,對(duì)此類泵體的鑄造工藝設(shè)計(jì)起到借鑒參考作用。

某金屬型鑄造鋁合金鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易出現(xiàn)縮松缺陷,產(chǎn)品合格率低。通過(guò)對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行分析,找到了該鑄件的鑄造工藝難點(diǎn)及合理的鑄造工藝方法。通過(guò)試驗(yàn)改進(jìn),解決了該鋁合金鑄件易出現(xiàn)的縮松問(wèn)題。

根據(jù)大型鋁合金u型框架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求,提出了適合成形該類零件的復(fù)合鑄造方法——砂型+實(shí)型復(fù)合鑄造;論述了u型框架鑄造工藝設(shè)計(jì),著重介紹了澆注系統(tǒng)、冒口及砂芯的設(shè)計(jì)過(guò)程,并討論了鑄件熱裂紋缺陷的產(chǎn)生及其結(jié)構(gòu)改進(jìn),對(duì)同類鑄件工藝設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

鋁合金砂型鑄造工藝CAD軟件的開發(fā)及應(yīng)用

采用有限元模擬仿真軟件結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)鋁合金汽車座椅骨架低壓鑄造工藝進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了低壓鑄造工藝參數(shù)對(duì)鑄件縮松縮孔、充型及凝固規(guī)律的影響。模擬結(jié)果表明,當(dāng)澆注溫度為720℃、充型加壓速率為920pa/s及模具預(yù)熱溫度為380℃時(shí)為最佳工藝參數(shù),鑄件縮孔孔隙率最小,且成形質(zhì)量最佳。

隨著摩托車排量增大,輪轂變得越來(lái)越寬大。由于輪輞較寬,使得輪輞與輻條交界處等位置得不到充分補(bǔ)縮,容易產(chǎn)生缺陷。利用計(jì)算機(jī)模擬軟件對(duì)鑄造過(guò)程進(jìn)行模擬并分析模擬結(jié)果,較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)了鑄件的缺陷位置,有針對(duì)性的對(duì)缺陷部分進(jìn)行工藝優(yōu)化改善,通過(guò)加厚冒口并在輪輞與輻條處增加冷鐵等措施,消除了鑄件的缺陷,提高了鑄件的質(zhì)量。

分析了在金屬型重力鑄造法生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管時(shí),因出現(xiàn)氣孔或冷隔等鑄造缺陷而造成鑄件的廢品率過(guò)高的情況,在對(duì)進(jìn)氣歧管鑄造凝固過(guò)程進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn):氣孔是鑄件凝固過(guò)程中存在的物理熱節(jié)和反溫度場(chǎng)共同作用造成的;而冷隔是由澆注溫度、模具溫度太低造成的,而反溫度場(chǎng)的程度與澆注溫度和模具溫度又是密切相關(guān)的,因此只有正確處理三者之間的相互關(guān)系才能降低鑄件的廢品率。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀有針對(duì)性地將縫隙式澆注系統(tǒng)、冷鐵技術(shù)、低溫快澆技術(shù)和模溫調(diào)控技術(shù)相結(jié)合,通過(guò)對(duì)鑄造工藝、熔煉工藝和澆注工藝的聯(lián)合調(diào)整和優(yōu)化,最終使鑄件的合格率達(dá)到80%以上,大大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)球鐵件凝固原理，對(duì)常用溫砂鑄型中制造球鐵件（模數(shù)在4.8mm－25mm之間），用計(jì)算機(jī)完成控制壓力胃口的設(shè)計(jì)，流程框留適于各工廠和車間之用．